স্পেস চার্জ: সংজ্ঞা, উদাহরণ এবং প্রভাব

একটি স্পেস চার্জ হল এমন একটি অঞ্চল যেখানে তড়িৎ চার্জ সঞ্চিত হয়, এটি হতে পারে খালি স্থানে বা ডাইইলেকট্রিক উপাদানে। তড়িৎ চার্জগুলি হতে পারে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক, এবং তারা হতে পারে গতিশীল বা নিশ্চল। স্পেস চার্জ প্রভাবিত করতে পারে তড়িচ্চৌম্বক ক্ষেত্র, তড়িচ্চৌম্বক বিভব, এবং অঞ্চলে বিদ্যুৎ প্রবাহ।

স্পেস চার্জের উদাহরণ

স্পেস চার্জ নিম্নলিখিত বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ঘটতে পারে:

• সেমিকনডাক্টর জাঙ্কশন: যখন একটি p-ধরনের সেমিকনডাক্টর (যার অতিরিক্ত হোল) একটি n-ধরনের সেমিকনডাক্টর (যার অতিরিক্ত ইলেকট্রন) সঙ্গে সংযুক্ত হয়, জাঙ্কশনের কাছাকাছি ইলেকট্রন এবং হোল পুনর্মিলিত হয়, ফলে নিশ্চল আয়ন প্রত্যাবর্তন করে। এই একটি স্পেস চার্জ অঞ্চল তৈরি হয় যা গতিশীল চার্জ বহনকারী থেকে বঞ্চিত এবং এটি একটি তড়িচ্চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা চার্জের আরও বিস্তারকে বিরোধিতা করে। এই অঞ্চলটিকে বলা হয় বিস্তার স্তর বা বিস্তার অঞ্চল।

• ইলেকট্রন টিউব: যখন একটি ইলেকট্রন টিউব (যেমন ভ্যাকুয়াম টিউব বা থার্মিওনিক কনভার্টার) কে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয়, ক্যাথোড (নেগেটিভ ইলেকট্রোড) থেকে ইলেকট্রন নিঃসরিত হয় এবং এনোড (পজিটিভ ইলেকট্রোড) দিকে চলে যায়। তবে, ইলেকট্রনগুলি টিউব পার হতে সসীম সময় নেয়, এবং তারা ক্যাথোডের কাছাকাছি নেগেটিভ চার্জের একটি মেঘ তৈরি করতে পারে। এটি একটি স্পেস চার্জ অঞ্চল তৈরি করে যা নিঃসরিত ইলেকট্রনগুলিকে প্রত্যাহার করে এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ কমিয়ে দেয়। এই অঞ্চলটিকে বলা হয় ক্যাথোড ফল বা ভার্চুয়াল ক্যাথোড।

  

স্পেস চার্জ বিভিন্ন ডিভাইস এবং অ্যাপ্লিকেশনে উভয় পজিটিভ এবং নেগেটিভ প্রভাব ফেলতে পারে, যেমন:

• থার্মিওনিক কনভার্টার: থার্মিওনিক কনভার্টার হল ডিভাইস যা তাপ বিদ্যুৎ তে রূপান্তর করে থার্মিওনিক নিঃসরণ ব্যবহার করে, যা গরম ধাতু পৃষ্ঠ থেকে ইলেকট্রন নিঃসরণ। স্পেস চার্জ থার্মিওনিক কনভার্টারের দক্ষতা এবং বিদ্যুৎ উত্পাদন কমিয়ে দেয় কারণ এটি নিঃসরিত ইলেকট্রনের জন্য একটি অতিরিক্ত বাধা তৈরি করে। এই বাধা অতিক্রম করতে, উচ্চতর তাপমাত্রা বা নিম্নতর ভোল্টেজ প্রয়োজন, যা তাপ হার বা ভোল্টেজ উত্পাদন কমিয়ে দেয়।

• অ্যাম্পলিফায়ার: অ্যাম্পলিফায়ার হল ডিভাইস যা ইনপুট সিগনালের আয়তন বাড়ায় ইলেকট্রন টিউব বা ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে। স্পেস চার্জ অ্যাম্পলিফায়ারের পারফরম্যান্স উন্নত করতে পারে কারণ এটি কিছু টিউবে নেগেটিভ ভোল্টেজ তৈরি করে, যা তাদের জন্য নেগেটিভ বায়াস প্রদানের সমান। এই বায়াস অ্যাম্পলিফিকেশন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে এবং বিকৃতি কমায়।

• শট নয়জ: শট নয়জ হল এমন এক ধরনের নয়জ যা বিদ্যুৎ প্রবাহের দৈব পরিবর্তন থেকে উদ্ভূত হয় বিচ্ছিন্ন চার্জের কারণে। স্পেস চার্জ শট নয়জ কমাতে পারে কারণ এটি চার্জের পথ বরাবর তাদের গতিকে প্রভাবিত করে। এটি একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে দৈবভাবে পৌঁছানো চার্জের সংখ্যা কমায়, ফলে তাদের পরিসংখ্যানিক পরিবর্তন, যা শট নয়জ, কমে যায়।

সারাংশ

      স্পেস চার্জ এমন একটি ঘটনা যা তড়িৎ চার্জ যখন একটি অঞ্চলে সঞ্চিত হয়, এটি হতে পারে খালি স্থানে বা ডাইইলেকট্রিক উপাদানে। এটি থার্মিওনিক নিঃসরণ, সেমিকনডাক্টর জাঙ্কশন, ডাইইলেকট্রিক ব্রেকডাউন, বা পানির গাছ প্রভৃতি বিভিন্ন কারণে ঘটতে পারে। এটি বিভিন্ন প্রভাব ফেলতে পারে, যেমন থার্মিওনিক রূপান্তর দক্ষতা কমানো, অ্যাম্পলিফায়ার পারফরম্যান্স উন্নত করা, বা শট নয়জ কমানো।

উৎস: Electrical4u

বিবৃতি: মূল সম্মান করুন, শেয়ার করার মতো ভালো নিবন্ধ, আইন লঙ্ঘন হলে অনুগ্রহ করে মুছে ফেলার জন্য যোগাযোগ করুন।